尿AD7c?NTP聯(lián)合尿甲醛、血清S100B在AD早期診斷中的價(jià)值及與認(rèn)知水平的相關(guān)性

方堃 張玉蓉 王芳 趙圓宇 楊平 易紅 李磊 吳燕楊艷麗 宋宇

四川省科學(xué)城醫(yī)院1檢驗(yàn)科，2病理科，3神經(jīng)內(nèi)科，4健康管理部（四川綿陽(yáng) 621900）

阿爾茲海默?。ˋlzheimer disease，AD）又被稱為老年性癡呆，是臨床最為常見的一種與年齡有關(guān)的漸進(jìn)性中樞神經(jīng)退行性疾病，嚴(yán)重威脅老年人的生命健康［1］。目前，臨床AD的診斷主要以癡呆的臨床癥狀和精神量表評(píng)估為依據(jù)，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，在AD發(fā)病前幾年甚至十幾年就可見腦部存在生理病理變化，而一些準(zhǔn)確特異的生物標(biāo)記物對(duì)于早期診斷和易發(fā)人群的篩選具有重要意義。研究［2］發(fā)現(xiàn)，早期AD患者的腦脊液和尿液中阿爾茨海默病相關(guān)神經(jīng)絲蛋白（AD7c?NTP）水平均顯著升高，而且其水平與患者病情嚴(yán)重程度有關(guān)。同時(shí)，大量基礎(chǔ)研究和臨床研究證實(shí)，甲醛在AD的發(fā)病中可能具有重要作用，過(guò)量濃度的甲醛可對(duì)神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)和神經(jīng)元造成損傷，進(jìn)而影響記憶、認(rèn)知等功能［3?4］。S100B蛋白也被指出參與了AD病情進(jìn)展。生理濃度的S100B蛋白在維持神經(jīng)元結(jié)構(gòu)正常、神經(jīng)元間信息傳遞等方面作用重大，但超量的S100蛋白會(huì)通過(guò)炎性反應(yīng)的激活對(duì)神經(jīng)元產(chǎn)生毒性作用［5］?；谏鲜鲅芯浚狙芯縿t主要對(duì)AD7c?NTP聯(lián)合尿甲醛、血清S100B蛋白在AD早期診斷中的價(jià)值及其與認(rèn)知水平的相關(guān)性進(jìn)行探討，為AD的早期診斷和病情評(píng)估提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料將2015年7月至2018年3月在四川省科學(xué)城醫(yī)院接受治療的113例AD患者作為研究組，診斷依據(jù)為美國(guó)國(guó)家老齡化研究所（NIA）和阿爾茨海默病協(xié)會(huì)（ADI）2011年聯(lián)合發(fā)布的指南［6］。另選取70例健康者作為對(duì)照組。研究組納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）發(fā)病年齡65歲及以上；（2）無(wú)癡呆家族遺傳史，無(wú)抑郁；（3）簡(jiǎn)易智能精神狀態(tài)檢查量表（MMSE）評(píng)分低于臨界值，文盲17分，小學(xué)20分，初中及以上24分；（4）總體健康狀況良好。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患有嚴(yán)重精神疾病或長(zhǎng)期大量服用抗精神病藥物者；（2）因其他原因?qū)е掳V呆者；（3）合并心力衰竭、糖尿病、自身免疫性疾病等者；（4）有明顯抑郁癥狀者；（5）使用可能對(duì)神經(jīng)功能有影響的藥物者；（6）酒精依賴或慢性酒精中毒者；（7）不能配合完成認(rèn)知功能檢查者。應(yīng)用臨床癡呆評(píng)定量表（CDR）［7］評(píng)價(jià) AD 患者的癡呆嚴(yán)重程度：輕度，CDR＝1；中度，CDR＝2；重度，CDR＝3。另選取70例健康者作為對(duì)照組，均無(wú)精神疾病病史和家族史，無(wú)不穩(wěn)定或嚴(yán)重的心、肺、腎等內(nèi)科疾病，無(wú)冠心病、高血壓、糖尿病等急慢性疾病。本研究獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象或法定監(jiān)護(hù)人簽署知情同意書。

1.2 方法認(rèn)知功能評(píng)估［8］：采用MMSE量表進(jìn)行，總分0～30分，0～9分為重度認(rèn)知功能障礙，10～20分為中度，21～26分為輕度。

尿AD7c?NTP、尿甲醛和血清S100蛋白檢測(cè)：留取清晨空腹中段尿液20 mL，取清晨空腹靜脈血5 mL，處理后采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測(cè)尿AD7c?NTP，試劑盒由深圳安群生物工程有限公司提供，嚴(yán)格遵循試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作，尿AD7c?NTP≥1.5 ng/mL為結(jié)果陽(yáng)性；采用高效液相色譜（HPLC）檢測(cè)尿甲醛，尿甲醛≥ 14.5 μmol/L為結(jié)果陽(yáng)性；采用ELISA法檢測(cè)血清S100B蛋白水平，試劑盒由北京天海益康科技有限公司提供，嚴(yán)格遵循試劑盒說(shuō)明書操作，血清S100B≥0.37 μg/L為結(jié)果陽(yáng)性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，比較采用單因素方差分析和t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；采用Pearson相關(guān)分析法進(jìn)行相關(guān)性分析。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究組不同認(rèn)知功能障礙組和對(duì)照組一般資料比較研究組不同認(rèn)知功能障礙組和患者和對(duì)照組的年齡、性別、受教育程度比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表1）。

表1 一般資料比較Tab.1 Comparison of general information

2.2 研究組與對(duì)照組尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平比較研究組尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平均顯著高于對(duì)照組，且不同癡呆嚴(yán)重程度亞組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（表2）。

2.3 尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B單獨(dú)檢測(cè)與聯(lián)合檢測(cè)診斷價(jià)值比較單獨(dú)檢測(cè)中，尿AD7c?NTP診斷AD的靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值均較高，而聯(lián)合檢測(cè)的靈敏度和陰性預(yù)測(cè)值均為100.00%，明顯高于任一單項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)（P＜0.05），但特異度則降低至60.00%（表3）。尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B單獨(dú)檢測(cè)與聯(lián)合檢測(cè)所對(duì)應(yīng)的ROC曲線下面積分別為0.843、0.754、0.822、0.947，聯(lián)合檢測(cè)ROC曲線下面積大于單項(xiàng)檢測(cè)（P＜0.05）。見圖1。

圖1 尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B單獨(dú)檢測(cè)與聯(lián)合檢測(cè)所對(duì)應(yīng)ROC曲線Fig.1 The ROC curve of urine AD7c?NTP,urine formaldehyde,serum S100B and combined detection

表2 尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平比較Tab.2 Comparison of urine AD7c?NTP,urine formaldehyde and serum S100B levels ±s

表2 尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平比較Tab.2 Comparison of urine AD7c?NTP,urine formaldehyde and serum S100B levels ±s

注：與對(duì)照組相比，*P＜0.05；與癡呆輕度組相比，#P＜0.05；與癡呆中度組相比，△P＜0.05

組別對(duì)照組研究組t值P值輕度組中度組重度組F值P值例數(shù)70 113 19 43 51尿 AD7c?NTP（ng/mL）1.24±1.09 4.73±1.56 16.394 0.000 2.83±1.72*4.01±1.60*#5.49±1.03*#△29.132＜0.001尿甲醛（μmol/L）10.47±3.60 15.10±3.21 6.590 0.000 12.29±2.91*13.86±2.74*#15.47±2.85*#△9.746＜0.001血清S100（μg/L）0.28±0.07 0.69±0.15 21.451 0.000 0.40±0.11*0.52±0.16*#0.71±0.12*#△44.502＜0.001

2.4 研究組不同認(rèn)知功能障礙組和對(duì)照組尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平比較研究組中輕度、中度和重度組尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），重度組顯著高于中度、輕度和對(duì)照組，中度組也顯著高于輕度和對(duì)照組；而輕度組與對(duì)照組比較，尿甲醛、血清S100B水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），尿AD7c?NTP則顯著升高（P＜0.05）（表4）。

表3 尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B單獨(dú)檢測(cè)與聯(lián)合檢測(cè)診斷價(jià)值比較Tab.3 Comparison of diagnostic value of urine AD7c?NTP,urine formaldehyde and serum S100B separately and combined detection %

表4 尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平比較Tab.4 Comparison of urinary AD7c?NTP,urinary formaldehyde and serum S100B levels ±s

表4 尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平比較Tab.4 Comparison of urinary AD7c?NTP,urinary formaldehyde and serum S100B levels ±s

注：與對(duì)照組相比，*P＜0.05；與認(rèn)知功能障礙輕度組相比，#P＜0.05；與中度組相比，△P＜0.05

組別對(duì)照組輕度組中度組重度組F值P值例數(shù)70 23 38 52尿 AD7c-NTP（ng/mL）1.24±1.09 2.13±1.14*4.25±1.20*#5.01±0.72*#△157.807＜0.001尿甲醛（μmol/L）10.47±3.60 11.41±3.93 14.58±2.70*#16.04±2.24*#△36.673＜0.001血清S100（μg/L）0.28±0.07 0.31±0.16 0.55±0.19*#0.73±0.08*#△159.984＜0.001

2.5 研究組患者尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平與MMSE評(píng)分相關(guān)性分析相關(guān)性分析顯示，研究組患者的尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平與MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.622，P=0.003；r=-0.394，P=0.034；r=-0.405，P=0.025）。見圖2。

3 討論

圖2 尿AD7c?NTP（A）、尿甲醛（B）、血清S100B（C）水平與MMSE評(píng)分的相關(guān)性分析Fig.2 Correlation between urinary AD7c?NTP，urine formaldehyde，serum S100B level and MMSE score

目前臨床AD的生物學(xué)標(biāo)志物研究主要分為可反映神經(jīng)元損害和可反映Aβ沉積兩大類。AD7c?NTP屬于神經(jīng)絲蛋白家族，其定位表達(dá)于神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生的軸突上。有研究［2］證實(shí)，AD患者腦脊液和尿液中均可見AD7c?NTP表達(dá)水平選擇性升高，且升高幅度與患者神經(jīng)退行性程度有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)［9］，AD 組患者腦脊液AD7c?NTP水平較正常對(duì)照組和其他神經(jīng)性疾病顯著升高，腦脊液AD7c?NTP診斷AD的靈敏度高達(dá)94%，特異度83%，而且AD組尿AD7c?NTP水平較非AD組者也明顯升高，尿AD7c?NTP診斷AD的靈敏度和特異度與腦脊液差別不大。AD患者AD7c?NTP表達(dá)水平的增加可能與其介導(dǎo)AD神經(jīng)退行性變化中細(xì)胞凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)有關(guān)，腦組織中AD7c?NTP的免疫反應(yīng)主要發(fā)生在退行性神經(jīng)元、營(yíng)養(yǎng)不良的軸突和神經(jīng)纖維網(wǎng)等磷酸化Tau蛋白呈陽(yáng)性的區(qū)域，其可能參與了Tau蛋白的累計(jì)過(guò)程，進(jìn)而產(chǎn)生神經(jīng)元纖維纏結(jié)［10］。甲醛已經(jīng)被證實(shí)在大腦元細(xì)胞代謝中可調(diào)節(jié)葡萄糖和谷胱甘肽的代謝。正常情況下大腦中甲醛水平較低，但病理狀態(tài)下其水平顯著升高［3］。研究指出［11］，甲醛輕度升高即可損害神經(jīng)元，持續(xù)的高水平甲醛則會(huì)進(jìn)一步對(duì)腦細(xì)胞功能通過(guò)能量危機(jī)產(chǎn)生破壞作用。此外，甲醛還有可能通過(guò)促進(jìn)大腦乳酸和甲酸鹽堆積等導(dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞腫脹、大腦神經(jīng)元凋亡、神經(jīng)功能缺陷等，進(jìn)而損害學(xué)習(xí)、記憶和行為能力。CUI等［12］研究指出，與認(rèn)知正常組相比，AD組患者尿甲醛水平明顯升高，且與患者認(rèn)知功能評(píng)分、海馬萎縮程度分級(jí)等呈正相關(guān)，高水平的甲醛在一定程度上可啟動(dòng)或促進(jìn)AD的發(fā)生和進(jìn)展。S100B蛋白是由星形膠質(zhì)細(xì)胞分泌的一種具有調(diào)節(jié)正常神經(jīng)元結(jié)構(gòu)、神經(jīng)遞質(zhì)分泌、能量代謝、細(xì)胞內(nèi)信息傳導(dǎo)等多種作用EF臂鈣結(jié)合蛋白，其大量存在于腦組織中，是腦特異性蛋白。S100B蛋白在腦組織中具有免疫活性，與中樞神經(jīng)的再生和修復(fù)過(guò)程有關(guān)，其在腦組織受損后可進(jìn)入腦脊液中，并通過(guò)受損的血腦屏障進(jìn)入血液中，因此腦脊液和血液中S100B蛋白水平的變化情況可特異性的反映腦損害情況［13?14］。高濃度的 S100B 蛋白可激發(fā)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞程序性死亡等病理效應(yīng)。有學(xué)者［15］指出，AD患者血清S100B濃度較健康對(duì)照組顯著升高，AD患者由于存在神經(jīng)元損傷，導(dǎo)致神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞或神經(jīng)元分泌過(guò)多的S100B蛋白，血清S100B水平也相應(yīng)升高。

本研究結(jié)果顯示，研究組尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B較健康對(duì)照組均明顯升高，且不同病情嚴(yán)重程度者比較均具有顯著性差異，說(shuō)明AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平的升高與AD和發(fā)生和癡呆嚴(yán)重程度密切相關(guān)，這與上述研究結(jié)論一致。此外，在AD的診斷中，三項(xiàng)指標(biāo)單一診斷AD的靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值均較高，以尿AD7c?NTP最具優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合檢測(cè)的靈敏度和陰性預(yù)測(cè)值均為100.00%，明顯高于任一單項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)，但特異度較低，聯(lián)合檢測(cè)ROC曲線下面積大于單項(xiàng)檢測(cè)。由此可知，三項(xiàng)指標(biāo)的聯(lián)合檢測(cè)對(duì)AD陽(yáng)性診斷率的提高大有裨益，但同時(shí)因?yàn)槁?lián)合檢測(cè)假陽(yáng)性例數(shù)的增加而導(dǎo)致診斷特異度降低，因此對(duì)于診斷陽(yáng)性者可通過(guò)聯(lián)合其他輔助檢查以提高特異度。比較不同認(rèn)知水平患者的尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平結(jié)果顯示，重度組顯著高于中度組、輕度組和對(duì)照組，中度組也顯著高于輕度組和對(duì)照組，而輕度組與對(duì)照組比較，尿甲醛、血清S100B水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，尿AD7c?NTP較對(duì)照組則顯著升高；相關(guān)性分析則三項(xiàng)指標(biāo)的水平與MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，提示三項(xiàng)指標(biāo)的升高程度均可反映出AD患者認(rèn)知功能障礙的嚴(yán)重程度，其中尿AD7c?NTP在輕度患者中即可見異常，這對(duì)于病情判斷和治療轉(zhuǎn)歸的評(píng)估意義重大。

綜上所述，在AD者中可見尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100B水平顯著升高，三項(xiàng)指標(biāo)的聯(lián)合檢測(cè)可提高AD診斷的陽(yáng)性率，此外患者尿AD7c?NTP、尿甲醛、血清S100水平與認(rèn)知功能損傷程度有關(guān)，可能在病情判斷和治療轉(zhuǎn)歸的評(píng)價(jià)中具有重要的臨床價(jià)值。